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原料藥工藝優化的主要目標：

1. 提高產品質量(純度、含量、粒度等)

2. 杜絕/減少安全隱患

3. 減少成本

4. 減少三廢

工藝優化的先后順序可能根據工藝的性質而有所不同，但所有工藝研發的最初目的都是為了在相應的反應條件下使產品的產量最大化。

合成路線的優化：合成路線的選擇與設計應該以計算出的和實際結果得到的合成成本最低為原則。

合成路線的優化包括：進行詳細的文獻調研；參考同系列產品的合成路線；搜索該產品的中間體；在目前的合成路線基礎上進行優化，改變價格高的原料為價格低的原料；如果有一部反應的收率很低，那么該步反應就是你的攻關對象，通過優化反應條件，獲得較高收率。

某步反應的工藝優化：首先找到最初的或最基本的反應條件，通過改變反應條件（溫度、配料比、加料方法、溶劑、濃度、催化劑等）并與最初反應結果的比較，就可以選擇能使反應徹底進行同時只產生很少量雜質的反應條件。

理想的反應溫度就是在可接受的反應時間內得到高品質的產品。升高溫度通常可提高反應的速率，但同時升高溫度也會降低反應的選擇性。在考察理想反應時間的時候，一方面考慮該反應要達到適當的反應值；另一方面要考慮在規模化生產時減少反應設備占用時間，兩者之間要達到一種平衡。

減少反應底物的量可以減少投料時間、原材料消耗和廢物排放。但是減少反應物的配比會導致反應時間的延長，因為最后的10%（或者更少）的起始原料轉化為產品需要更長的時間。

不同的投料順序對延長組分的有效摩爾率有的滴加時間有一定影響，從而將影響反應的選擇性，特別是對使用催化劑的反應。

達到均相反應條件常常是優化反應濃度的目標。只有非常少的反應是以兩相狀態進行的。伴隨著反應的進行，產品會逐漸溶解，從而使得漿狀物可能會變成均相溶液，同時生成物的溶解可能對起始原料的溶解具有促進作用。反應過程中某一產物如果可以結晶析出，則大大提高了分離效果，故而優化反應濃度也許可以促進產物高收率、高純度的分離。如果時間允許，改變反應的濃度也許會得到更加好的結果。

一個成功的催化反應受催化劑、配體、溶劑、濃度、溫度、老化以及攪拌速度的影響。催化劑分解和雜質（包括共催化的和抑制催化的）的影響可以發揮重要作用。

后處理工藝指通過萃取、減壓過濾、蒸餾、干燥、滲析、鹽析、洗滌、結晶等方式對合成反應得到的粗產物進行提純，以獲得符合要求的終產品，如純度、含量達標。后處理工藝優化主要考慮的因素有萃取溶劑類型和用量、結晶溶劑類型和用量、結晶溫度、結晶時間、晶種類型等。